[发明专利]一种用于压电式打印喷头的墨滴喷射状态调整系统及方法

说明书

本发明提供了一种用于压电式打印喷头的墨滴喷射状态调整系统及方法，属于喷墨打印技术领域。该系统包括计算机计算平台、喷头驱动控制器、压电式打印喷头和CCD摄像机；所述喷头驱动控制器一端与计算机计算平台连接，另一端与所述压电式打印喷头连接；所述CCD摄像机与计算机计算平台连接；所述喷头驱动控制器产生适合于压电式打印喷头所需的驱动信号，同时进行驱动信号的时序控制；所述压电式打印喷头在喷头驱动控制器给出的驱动信号的作用下在墨腔中产生波动，波动传播到喷孔，形成墨滴；所述CCD摄像机捕获压电式打印喷头喷射出的墨滴的状态。

技术领域

本发明属于喷墨打印技术领域，具体涉及一种用于压电式打印喷头的墨滴喷射状态调整系统及方法。

背景技术

喷墨打印技术是一种在计算机控制下，通过将皮升量级的液滴喷射在多种打印基材上，实现高速度、高质量的点阵式、图形化的无板印刷工艺。此项技术具有污染小、能耗低、加工工艺简单、无需与基材接触、适宜于加工具有立体结构的产品等加工优势。目前，可供打印的墨水也可具备一定的物理特性，化学特性。不同于传统的文档打印，喷墨打印技术如今已经成为小规模电路精细加工中的一个低成本高精度的技术手段，并被认为是未来电路加工业产业发展的一个重要途径。目前，在工业应用上，对压电式打印喷头的使用最为广泛。由于喷墨打印技术在工艺领域应用情况多样，压电式喷头必须在不同的工作状态下以满足不同的应用需求。为此，工业上最常用的方法是根据所选用的压电式打印喷头参数、所使用的墨水特性以及对喷射墨滴状态要求等调整喷头驱动波形中参数，以满足不同打印分辨率、打印效率和打印质量的要求。

但由于喷头的驱动波形中包含诸多可调整参数，基于人工经验、或基于网格的调整方式不仅费时费力，而且在喷头的使用过程中，随着喷头状态的漂移(主要是压电陶瓷疲劳现象所致)，喷头状态很难长期保持一致，极大地限制了喷墨打印技术的应用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种用于压电式打印喷头的墨滴喷射状态调整系统及方法，克服对压电式打印喷头调整费时过长、无法在打印过程中快速跟踪喷头状态漂移情况，实现对压电式打印喷头快速准确调整，同时能够实现对打印喷头实时跟踪调整的功能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于压电式打印喷头的墨滴喷射状态调整系统，包括计算机计算平台、喷头驱动控制器、压电式打印喷头和CCD摄像机；

所述喷头驱动控制器一端与计算机计算平台连接，另一端与所述压电式打印喷头连接；

所述CCD摄像机与计算机计算平台连接；

所述喷头驱动控制器产生适合于压电式打印喷头所需的驱动信号，同时进行驱动信号的时序控制；

所述压电式打印喷头在喷头驱动控制器给出的驱动信号的作用下在墨腔中产生波动，波动传播到喷孔，形成墨滴；

所述CCD摄像机捕获压电式打印喷头喷射出的墨滴的状态；

所述计算机计算平台对CCD摄像机捕获到的墨滴进行参数提取获得墨滴的表征参数，计算得到优化的墨滴驱动波形表征参数，将该优化的墨滴驱动波形表征参数传递给喷头驱动控制器，通过喷头驱动控制器控制压电式打印喷头挤出墨滴，实现对压电式打印喷头的实时调整。

所述CCD摄像机安装在所述压电式打印喷头的正前方偏下的位置，其与压电式打印喷头的水平距离为0.5-0.6米，与压电式打印喷头的垂直距离为0.3-0.5米处。

所述CCD摄像机采用高速工业CCD摄像机，最短曝光时间在微秒量级或以下；

所述CCD摄像机的前端物镜的放大倍数在120倍以上。

所述计算机计算平台包括墨滴状态参数提取单元、驱动波形表征参数提取单元和具有反馈机制的智能调整单元，具体如下：